DE3903050A1 - Bohrgeraet - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Bohrgerät, insbesondere für das Sprenglochbohren, mit einer Lafette für den Vorschub sowie das Ziehen einer aus einzelnen Futterrohren gebil­ deten Verrohrung, einem Vorschubsystem, einem druckmittel­ beaufschlagten Antrieb für die Verrohrung, einem auf der Lafette mit der Verrohrung verfahrbaren, ggf. mit einem Aus­ laß für das Bohrklein versehenen Spülkopf sowie einem inner­ halb der Verrohrung befindlichen, hydraulisch beaufschlagten Im-Loch-Hammer, welcher mit einer Bohrkrone ausgerüstet ist, welche eine Vorbohrkrone mit einem Räumer aufweist, welcher in eine exzentrische Lage ausfahrbar und wieder in seine zentrische Lage einfahrbar ist.

Ein Bohrgerät vorgenannter Art ist seit langem bekannt und findet insbesondere im Berg- und Tunnelbau sowie in der Steine- und Erdenindustrie Verwendung. Bei mittels Druckluft angetriebenen Hämmern dient die Arbeitsluft derselben dazu, das Bohrklein auszutragen. Das ist bei hydraulisch angetriebenen Hämmern nicht möglich, so daß für diese in der Verrohrung drei Leitungen vorhanden sein müssen, nämlich einmal eine für den hydraulischen Zulauf zum Hammer, eine für den hydraulischen Rücklauf vom Hammer und eine für das Spülmittel zum Austragen des Bohrkleins. Diese Ausführung bringt den Nachteil mit sich, daß bei einem Wechsel der Futterrohre die Hydrau­ likanlage abgeschaltet werden muß, und daß beim Trennen und (wieder) Zusammenfügen der Futterrohre Verluste an Hydrauliköl in Kauf genommen werden müssen und sich Verschmutzungen nicht vermeiden lassen.

Der Verwendung findende Im-Loch-Hammer ist an sich bekannt. Die Vorbohrkrone ist in einem Stück gefertigt und mit Hart­ metallstiften versehen, um eine gleichmäßige Leistung und max. Standzeit zu gewährleisten. Der Räumer kann in seine exzentrische Lage ausgefahren und in seine zentrische Lage wieder eingefahren werden. In seiner exzentrischen Lage räumt der Räumer das gebohrte Loch etwas größer als der Außen­ durchmesser der Verrohrung ist. Die Verrohrung wird mit dem Bohrfortschritt in das Bohrloch nachgeschoben.

Von diesem Stand der Technik ausgehend liegt der Erfin­ dung die Aufgabe zugrunde, unter Vermeidung der geschil­ derten Nachteile ein Bohrgerät der eingangs genannten Art zu schaffen, welches bei Verwendung eines am vorderen Ende der Verrohrung vorgesehenen, hydraulisch beaufschlagten Im-Loch-Hammers einen einfachen und an Hydrauliköl verlust­ freien Wechsel der Futterrohre ermöglicht.

Erfindungsgemäß wird dies dadurch erreicht, daß der druck­ mittelbeaufschlagte Antrieb der Verrohrung auf dieses eine hin- und hergehende Schwenkbewegung überträgt. In Abweichung von dem bisher üblichen Drehantrieb findet nunmehr ein sol­ cher für eine hin- und hergehende Schwenkbewegung Verwen­ dung. Dadurch wird es möglich, die innerhalb der Verrohrung vorgesehenen Leitungen für den Betrieb des Im-Loch-Hammers sowie das Spülmittel als Schlauchleitung mit einer der ge­ wünschten Bohrlochtiefe entsprechenden Länge auszuführen, so daß diese beim Wechsel der Futterrohre nicht mehr un­ terbrochen werden müssen.

Um ein Optimum an Bohrleistung und Schonung der verwende­ ten Leitungen zu erreichen, ist der Schwenkbereich der Verrohrung vorzugsweise auf einen Schwenkwinkel zwischen 180 und 360 Grad beschränkt.

Die Drehmomentübertragung vom Antrieb auf die Verrohrung erfolgt durch Formschluß, vorzugsweise über eine Profi­ lierung der Futterrohre und/oder durch Kraftschluß, vor­ zugsweise über eine Klemmeinrichtung.

Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung befindet sich der druckmittelbeaufschlagbare Antrieb für die Verrohrung an einem Schlitten, welcher auf der Lafette des Bohrge­ rätes verfahrbar ist.

Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung ist innerhalb der Verrohrung ein Schlauch angeordnet, in dem sich die Leitungen für den Zulauf und den Rücklauf des Drucköls für den Im-Loch-Hammer sowie eine Leitung für die Zufuhr des Spülmittels befinden. Die Länge des Schlauches und die der darin befindlichen Leitungen ist vorteilhaft der­ art bemessen, daß diese mindestens gleich der gewünschten Bohrlochtiefe ist. Durch diese Ausgestaltung sind die be­ nötigten Leitungen nicht nur gegen Verschleiß gesichert, sondern infolge ihrer Länge gestatten diese auch ein Ver­ längern oder Verkürzen der Verrohrung, ohne daß es einer Unterbrechung der Leitungen bedarf. Der Schlauch ist an seiner Außenseite mit Zentrierrippen, vorzugsweise drei, ausgerüstet, so daß eine einwandfreie Führung innerhalb der Verrohrung gewährleistet ist.

Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung ist am vor­ deren Ende des Schlauches über ein Kupplungsstück der Im-Loch-Hammer befestigt. Das Kupplungsstück weist an seinem vorderen Endbereich an seiner Außenseite mehrere Federn auf, denen entsprechend angepaßte Nuten im Anfangs­ futterrohr der Verrohrung zugeordnet sind. Das Kupplungs­ stück und damit der Im-Loch-Hammer wird somit über das Anfangsfutterrohr vom Bohrmotor angetrieben, so daß dieses nicht nur das Drehmoment, sondern auch den Andruck auf den Im-Loch-Hammer überträgt.

Die Nuten des Anfangsfutterrohres befinden sich in Nut­ stücken, die an der Innenwandung des Anfangsfutterrohres angebracht sind, beispielsweise durch Schweißung. Es sind jeweils zwei Nuten mit zugeordneten Federn vorgesehen, wel­ che einander gegenüberliegend angeordnet sind, so daß eine einwandfreie Drehmomentübertragung gewährleistet ist.

Das Bohrgerät selbst ist mit einer vorgespannten Trommel für den Schlauch mit den darin befindlichen Leitungen aus­ gerüstet, welcher entsprechend dem Bohrfortschritt abge­ rollt bzw. beim Ziehen der Verrohrung wieder aufgerollt wird.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist an Hand der Zeichnung näher erläutert, und zwar zeigt:

Fig. 1 eine geschnittene Ansicht des Bohrgerätes,

Fig. 2 eine geschnittene Draufsicht des Anfangs­ futterrohres,

Fig. 3 einen Schnitt gemäß der Linie A-B der Fig. 2 und

Fig. 4 einen Schnitt gemäß der Linie C-D der Fig. 2.

Mit 1 ist die Lafette des Bohrgerätes bezeichnet, welche in herkömmlicher Weise ausgebildet ist.

Der druckmittelbeaufschlagte Antrieb für die hin- und her­ gehende Schwenkbewegung der aus den einzelnen Futterrohren gebildeten Verrohrung 2 ist mit 3 bezeichnet. Als Antrieb 3 findet beispielsweise ein Schwenkmotor Verwendung, wel­ cher mit einem Getriebe 4 verbunden ist, dessen Antriebs­ ritzel 5 auf das jeweils vorstehende Futterrohr die hin- und hergehende Schwenkbewegung überträgt, und zwar mittels der Klemmeinrichtung 6, beispielsweise in Form von Klemm­ backen. Der Antrieb 3 mit seinem Getriebe 4 für die Ver­ rohrung befindet sich an einem Schlitten 7, welcher auf der Lafette 1 verfahrbar ist. Das Verfahren des Schlit­ tens 7 auf der Lafette 1 und des Spülkopfes 8 erfolgt entweder über den Vorschub des Spülkopfes 8 oder aber durch getrennte Antriebe derselben. Der Spülkopf 8 ist mit einem Auslaß 9 für das Bohrklein versehen.

Innerhalb der Verrohrung 2 ist der Schlauch 10 angeord­ net, welcher die Versorgungsleitungen enthält, worauf später noch im einzelnen eingegangen wird.

Am vorderen Ende des Schlauches 10 ist über ein Kupp­ lungsstück 11 der Im-Loch-Hammer 12 befestigt, welcher in herkömmlicher Weise mit einer Bohrkrone 13 bestückt ist, welche eine Vorbohrkrone 14 sowie einen Räumer 15 aufweist. Der Räumer 15 wird in seine exzentrische Lage ausgefahren, so daß dieser das gebohrte Loch etwas größer räumt als der Außendurchmesser der Verrohrung beträgt. Wenn der Im-Loch- Hammer 12 gezogen werden soll, wird der Räumer vorher in seine zentrische Lage zurückgefahren. Die Verrohrung 2 überträgt nur den Vorschub und die Reversier-(Hin- und Her-) bewegung.

Das Bohrklein selbst wird in den Futterrohren nach oben gespült.

Wie insbesondere aus Fig. 2 und 3 ersichtlich, befinden sich in dem Schlauch 10 die beiden Leitungen 16, 17 für die Zu­ leitung und Ableitung des Drucköls zu bzw. von dem Im-Loch- Hammer 12 sowie die Leitung 18 für die Zufuhr des Spülmit­ tels. Die Länge des Schlauches 10 und die der darin befind­ lichen Leitungen 16, 17, 18 ist derart bemessen, daß die­ se mindestens gleich der gewünschten Bohrlochtiefe ist, so daß es beim Wechsel der Futterrohre keines Trennens und Wiederanschließens der einzelnen Leitungen bedarf.

Der Schlauch 10 ist an seinem vorderen Endbereich an sei­ ner Außenseite mit Zentrierrippen 19 ausgerüstet, so daß dieser in der Verrohrung 2 einwandfrei mittig geführt ist.

Das Kupplungsstück 11 weist an seinem vorderen Endbereich an seiner Außenseite mehrere Federn 20 auf, denen ent­ sprechend angepaßte Nuten 21 im Anfangsfutterrohr 22 der Verrohrung 2 zugeordnet sind. Die Nuten 21 des An­ fangsfutterrohres 22 befinden sich in Nutstücken 23, die an der Innenwandung des Anfangsfutterrohres 22 an­ gebracht sind. Es sind jeweils zwei Nuten 21 mit zuge­ hörigen Federn 20 vorgesehen, welche einander gegenüber­ liegend angeordnet sind.

Der Schlauch 10 mit den darin befindlichen Leitungen 16, 17, 18 ist zu einer nicht dargestellten, vorgespannten Trommel im Bereich neben dem Bohrgerät geführt, so daß dieser entsprechend dem Bohrfortschritt oder aber beim Einholen der Verrohrung ab- bzw. aufgewickelt wird, und zwar infolge der Vorspannung in selbsttätiger Weise.

Durch Hochziehen der Verrohrung 2 um die Länge der Federn 20 des Kupplungsstückes 11 gelangt dieses aus den zuge­ hörigen Nuten 21 des Anfangsfutterrohres 22, wie aus Fig. 4, Position I, ersichtlich.

Bei einem Verschwenken der Verrohrung 2 um ca. 45 Grad, wie aus Fig. 4, Position II, hervorgeht, wird das Kupplungsstück 11 und damit der Im-Loch-Hammer 12 vom Anfangsfutterrohr 22 freigegeben, so daß der Im-Loch-Hammer 12 mit zugehörigem Kupplungsstück 11 durch die Verrohrung gezogen werden kann, um einen Wechsel der Futterrohre durchzuführen. Nach erfolgtem Wechsel kann der Im-Loch-Hammer 12 wieder über den Schlauch in das Bohrlochtiefste hinabgelassen werden. Durch Drehen und anschließendes Vorschieben der Verrohrung 2 werden die Federn 20 wieder in die Nuten 21 eingeführt, so daß die Bohrung fortgesetzt werden kann.

Es ist jedoch auch möglich, bei eingebrachter Verrohrung Sprengstoff einzubringen, insbesondere wenn Lockergestein durchbohrt wurde, ohne die genaue Plazierung des Spreng­ stoffes durch in die Bohrung fallendes Lockergestein zu gefährden. Nach dem Einbringen des Sprengstoffes in die Bohrung kann die Verrohrung gezogen werden.

Claims (13)

1. Bohrgerät, insbesondere für das Sprenglochbohren, mit einer Lafette für den Vorschub sowie das Ziehen einer aus einzelnen Futterrohren gebildeten Verrohrung, einem Vorschubsystem, einem druckmittelbeaufschlagten Antrieb für die Verrohrung, einem auf der Lafette mit der Verrohrung verfahrbaren, ggf. mit einem Auslaß für das Bohrklein versehenen Spülkopf sowie einem innerhalb der Verrohrung befindlichen, hydraulisch beaufschlagten Im-Loch-Hammer, welcher mit einer Bohrkrone ausgerüstet ist, welche eine Vorbohrkrone mit einem Räumer aufweist, welcher in eine exzentrische Lage ausfahrbar und wieder in seine zentrische Lage einfahrbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß der druckmittelbeaufschlagte Antrieb (3) der Verrohrung (2) auf dieses eine hin- und hergehende Schwenkbewegung über­ trägt.

2. Bohrgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Schwenkwinkel der Verrohrung (2) 180 bis 360 Grad beträgt.

3. Bohrgerät nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß als Antrieb (3) ein Schwenkmotor mit Getriebe (4) Ver­ wendung findet.

4. Bohrgerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Drehmomentübertragung vom Antrieb (3) auf die Verrohrung (2) durch Formschluß, vorzugsweise über eine Profilierung der Futterrohre, und/ oder durch Kraftschluß, vorzugsweise durch eine Klemmein­ richtung (6), erfolgt.

5. Bohrgerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der druckmittelbeaufschlag­ te Antrieb (3) für die Verrohrung sich auf einem Schlit­ ten (7) befindet, welcher auf der Lafette (1) verfahr­ bar ist.

6. Bohrgerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß innerhalb der Verrohrung (2) ein Schlauch (10) angeordnet ist, in dem sich Lei­ tungen (16, 17) für den Zulauf und den Rücklauf des Druck­ öls für den Im-Loch-Hammer (12) sowie eine Leitung (18) für die Zufuhr des Spülmittels befinden.

7. Bohrgerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Länge des Schlauches (10) und die der darin befindlichen Leitungen (16, 17, 18) derart bemessen ist, daß diese mindestens gleich der gewünschten Bohrlochtiefe ist.

8. Bohrgerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Schlauch (10) an seiner Außenseite mit Zentrierrippen (19), vorzugsweise drei, ausgerüstet ist.

9. Bohrgerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß am vorderen Ende des Schlauches (10) über ein Kupplungsstück (11) der Im-Loch-Hammer (12) befestigt ist.

10. Bohrgerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Kupplungsstück (11) an seinem vorderen Endbereich an seiner Außenseite mehrere Federn (20) aufweist, denen entsprechend an­ gepaßte Nuten (21) im Anfangsfutterrohr (22) der Ver­ rohrung (2) zugeordnet sind.

11. Bohrgerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Nuten (21) des Anfangs­ futterrohres (22) sich in Nutstücken (23) befinden, die an der Innenwandung des Anfangsfutterrohres (22) ange­ bracht sind.

12. Bohrgerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zwei Nuten (21) mit zuge­ hörigen Federn (20) vorgesehen sind, welche einander gegenüberliegend angeordnet sind.

13. Bohrgerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß dieses mit einer vorge­ spannten Trommel für den Schlauch (10) ausgerüstet ist.